Terremotos profundos: por que eles acontecem

Terremotos profundos foram descobertos na década de 1920, mas continuam sendo objeto de contenda hoje. O motivo é simples: eles não deveriam acontecer. No entanto, eles representam mais de 20% de todos os terremotos.

Terremotos rasos exigem que rochas sólidas ocorram, mais especificamente, rochas frias e quebradiças. Somente estes podem armazenar tensão elástica ao longo de uma falha geológica, controlada por fricção até que a tensão se solte em uma ruptura violenta.

A Terra fica mais quente em cerca de 1 grau C, a cada 100 metros de profundidade, em média. Combine isso com a alta pressão subterrânea e fica claro que, cerca de 50 quilômetros abaixo, em Em média, as rochas devem estar muito quentes e espremidas com muita força para rachar e moer do jeito que fazem no superfície. Portanto, terremotos de foco profundo, aqueles abaixo de 70 km, exigem uma explicação.

Subdução nos dá uma maneira de contornar isso. À medida que as placas litosféricas que compõem a camada externa da Terra interagem, algumas são mergulhadas para baixo no manto subjacente. Quando saem do jogo das placas tectônicas, recebem um novo nome: lajes. A princípio, as lajes, esfregando a placa subjacente e dobrando-se sob o estresse, produzem terremotos de subducção do tipo raso. Estes são bem explicados. Mas, como uma laje ultrapassa os 70 km, os choques continuam. Vários fatores são pensados ​​para ajudar:

• O manto não é homogêneo, mas cheio de variedade. Algumas partes permanecem quebradiças ou frias por muito tempo. A laje fria pode encontrar algo sólido para combater, produzindo terremotos de tipo raso, um pouco mais profundos do que as médias sugerem. Além disso, a laje dobrada também pode dobrar, repetindo a deformação que sentiu anteriormente, mas no sentido oposto.
• Os minerais na laje começam a mudar sob pressão. Metamorfoseado basalto e o gabbro na laje muda para o conjunto mineral blueschist, que por sua vez se transforma em eclogito rico em granadas, com cerca de 50 km de profundidade. A água é liberada em cada etapa do processo, enquanto as rochas se tornam mais compactas e se tornam mais quebradiças. este fragilização por desidratação afeta fortemente as tensões no subsolo.
• Sob crescente pressão, serpentina minerais na laje se decompõem em minerais olivina e enstatite mais água. Este é o reverso da formação serpentina que aconteceu quando a placa era jovem. Pensa-se que esteja completo em torno de 160 km de profundidade.
• A água pode provocar o derretimento localizado na laje. Rochas derretidas, como quase todos os líquidos, ocupam mais espaço que os sólidos, portanto, o derretimento pode quebrar fraturas mesmo em grandes profundidades.
• Em uma ampla faixa de profundidade média de 410 km, a olivina começa a mudar para uma forma de cristal diferente, idêntica à do espinélio mineral. É o que os mineralogistas chamam de mudança de fase e não de química; somente o volume do mineral é afetado. O olivina-espinélio muda novamente para uma forma de perovskita a cerca de 650 km. (Essas duas profundidades marcam o manto zona de transição.)
• Outras mudanças de fase notáveis ​​incluem enstatita-ilmenita e granada-perovskita em profundidades abaixo de 500 km.

Portanto, há muitos candidatos à energia por trás de terremotos profundos em todas as profundidades entre 70 e 700 km, talvez muitos. Os papéis da temperatura e da água também são importantes em todas as profundidades, embora não sejam exatamente conhecidos. Como dizem os cientistas, o problema ainda é pouco restrito.

Existem algumas pistas mais significativas sobre eventos de foco profundo. Uma é que as rupturas acontecem muito lentamente, menos da metade da velocidade das rupturas rasas, e parecem consistir em remendos ou subeventos espaçados. Outra é que eles têm poucos tremores secundários, apenas um décimo dos terremotos superficiais. Eles aliviam mais estresse; isto é, a queda de tensão é geralmente muito maior para eventos profundos do que superficiais.

Até recentemente, o candidato a consenso para a energia de terremotos muito profundos era a mudança de fase de olivina para olivina-espinélio ou falha transformacional. A idéia era que pequenas lentes de olivina-espinélio se formassem, se expandissem gradualmente e eventualmente se conectassem em uma folha. O olivina-espinélio é mais suave que a olivina; portanto, o estresse encontraria um caminho de liberação repentina ao longo dessas folhas. Camadas de rocha derretida podem se formar para lubrificar a ação, semelhante a superfaults na litosfera, o choque pode desencadear mais falhas de transformação e o terremoto crescerá lentamente.

Então ocorreu o grande terremoto de 9 de junho de 1994 na Bolívia, um evento de magnitude 8,3 a uma profundidade de 636 km. Muitos trabalhadores achavam que havia energia demais para o modelo de falha de transformação. Outros testes falharam ao confirmar o modelo. Nem todos concordam. Desde então, especialistas em terremotos têm tentado novas idéias, refinado as antigas e se divertindo.